EMIF規(guī)范簡(jiǎn)介

1、emif規(guī)范簡(jiǎn)介黃勇北京師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)研究所2內(nèi)容概要一、什么是軟件互操作二、為什么需要互操作三、互操作原理四、emif工作組五、emif1.1內(nèi)容簡(jiǎn)介一、什么是軟件互操作4軟件互操作“軟件互操作”是指各類軟件之間能夠交換和使用彼此的信息基本要求n互操作過(guò)程對(duì)用戶透明n互操作過(guò)程與操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)、與傳輸協(xié)議無(wú)關(guān)、與程序語(yǔ)言無(wú)關(guān)、與開(kāi)發(fā)廠商無(wú)關(guān)5橫向互操作“橫向”是指處于同一應(yīng)用層次或同一應(yīng)用區(qū)域“橫向互操作”是指同一應(yīng)用層次或應(yīng)用區(qū)域內(nèi)軟件之間的互操作橫向互操作一般指不同類軟件之間的互操作，如學(xué)籍管理系統(tǒng)與圖書館管理系統(tǒng)之間6縱向互操作“縱向”是指處于不同應(yīng)用層次或不同應(yīng)用區(qū)域“縱向互操作

2、”是指不同應(yīng)用層次或應(yīng)用區(qū)域間軟件之間的互操作縱向互操作一般指同類軟件之間的互操作，如教育局管理信息系統(tǒng)與學(xué)校管理信息系統(tǒng)之間二、為什么需要互操作8“校校通”遭遇“信息孤島”2000年底，教育部啟動(dòng)“校校通”工程，旨在使全國(guó)90%的中小學(xué)師生共享網(wǎng)上教育資源；結(jié)果是：網(wǎng)絡(luò)通了，但由于教育軟件之間不能互相兼容，校校間的信息資源難以共享，造成了一個(gè)個(gè)“信息孤島”。9“信息孤島” 的表現(xiàn)與問(wèn)題教育管理信息橫向交換與縱向交換困難：教育管理信息橫向交換與縱向交換困難：學(xué)校內(nèi)部各職能部門之間不能共享一些公用信息，如學(xué)生數(shù)據(jù)、公文信息等；學(xué)校產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不能直接上報(bào)教育管理部門，教育管理部門產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也不能直

3、接下達(dá)各級(jí)各類學(xué)校妨礙管理部門的科學(xué)決策：妨礙管理部門的科學(xué)決策：教育管理部門收集的學(xué)校信息總是零散的、不精確的、時(shí)間上不統(tǒng)一的，難以集成在一起使用同一個(gè)計(jì)算工具進(jìn)行處理，這就造成信息不完整、不精確、不及時(shí)重復(fù)建設(shè)，人力和資金浪費(fèi)：重復(fù)建設(shè)，人力和資金浪費(fèi)：由于系統(tǒng)之間不能自由共享信息，于是同一類功能在不同系統(tǒng)之間就必須重復(fù)開(kāi)發(fā)，同一套數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)之間就必須重復(fù)錄入，造成極大的人力與資金的浪費(fèi)行業(yè)壟斷的危險(xiǎn)：行業(yè)壟斷的危險(xiǎn)：為解決信息共享問(wèn)題，教育管理部門習(xí)慣上采用軟件采購(gòu)一刀切的辦法，即要求所有學(xué)校都統(tǒng)一采用某個(gè)軟件，這必然導(dǎo)致不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)、行業(yè)壟斷、優(yōu)質(zhì)服務(wù)不可持續(xù)10問(wèn)題的實(shí)質(zhì)問(wèn)題的癥結(jié)

4、在于信息不能在區(qū)域內(nèi)和區(qū)域間共享n教育管理信息（包括辦公信息）n教學(xué)過(guò)程與評(píng)價(jià)信息n教學(xué)資源信息由于信息是由軟件產(chǎn)生和管理的，所以問(wèn)題的實(shí)質(zhì)還在于要求軟件之間實(shí)現(xiàn)互操作11教育軟件互操作的意義典型解決兩類互操作問(wèn)題教育部門內(nèi)部的軟件互操作；教育部門之間的軟件互操作為改造教育管理工作流程建立基礎(chǔ)為改善教育宏觀決策建立基礎(chǔ)避免同類軟件重復(fù)開(kāi)發(fā)和資源浪費(fèi)兼容不同產(chǎn)品，避免行業(yè)壟斷三、互操作原理13點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式軟件a接口接口1接口接口2軟件b軟件c兩個(gè)軟件之間直接進(jìn)行信息交換只在少數(shù)軟件之間可行14端到端模式軟件a軟件b注冊(cè)中心注冊(cè)中心注冊(cè)發(fā)現(xiàn)調(diào)用軟件c信息提供端和信息請(qǐng)求端之間進(jìn)行信息交換是web s

5、ervices采用的互操作架構(gòu)方式15中間件模式中間件中間件軟件a軟件b軟件c信息發(fā)送方和信息接收方通過(guò)中間件的轉(zhuǎn)發(fā)間接實(shí)現(xiàn)信息交換是sif和emif采用的互操作架構(gòu)方式16中間件模式的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)n管理：通過(guò)控制信息通道實(shí)現(xiàn)對(duì)信息流動(dòng)的管理n尋徑：由中間件來(lái)尋找信息的信宿n中繼：當(dāng)通信一方離線時(shí)，中間件可暫存信息，并保證在將來(lái)送達(dá)缺點(diǎn)n信息異步（一般情況下異步方式并不影響通信效率）n通信瓶頸（可通過(guò)提升硬件性能或分布式來(lái)解決）四、emif工作組18成立emif工作組的背景通過(guò)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口”實(shí)現(xiàn)信息共享n維護(hù)難，升級(jí)難；不能兼容不同廠商產(chǎn)品，不適于推廣通過(guò)“區(qū)域一體化方案”實(shí)現(xiàn)信息共享n拋棄已有

6、軟件，造成大面積資金浪費(fèi)n由一個(gè)公司大包大攬，造成行業(yè)壟斷國(guó)內(nèi)致力于研發(fā)信息化標(biāo)準(zhǔn)，但局限于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)n高等教育管理基本信息集（1994）n教育管理信息化標(biāo)準(zhǔn) 第1部分：學(xué)校管理信息標(biāo)準(zhǔn)（2002）19emif工作組2001年，教育部成立“全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)教育技術(shù)分技術(shù)委員會(huì)（簡(jiǎn)稱標(biāo)委會(huì)）”，負(fù)責(zé)制定、推廣我國(guó)信息化的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) http:/2003年9月3日，標(biāo)委會(huì)成立emif工作組，由標(biāo)委會(huì)專家和若干企業(yè)組成2003年9月15日，emif工作組召開(kāi)了一次會(huì)議，討論emif1.1定稿計(jì)劃20emif工作組中的專家和企業(yè)專家n余勝泉（北師大）、汪瓊（北大）企業(yè)nintel（中國(guó)）n

7、聯(lián)想n校際通n浙大網(wǎng)絡(luò)n騰圖n常州易維爾n希爾n創(chuàng)星偉業(yè)21intel對(duì)emif的推廣選擇3-5家軟件開(kāi)發(fā)商，intel免費(fèi)提供nintel emif2003所有的源代碼和所有的文檔nintel emif2003技術(shù)培訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持nemif產(chǎn)品的測(cè)試支持nemif產(chǎn)品市場(chǎng)推廣的經(jīng)費(fèi)支持n加入到intel的教育解決方案中n可能加入到intel教育解決方案樣板工程中n不斷更新的emif參考實(shí)現(xiàn)22intel的戰(zhàn)略2003年8月26日，intel公司與教育部簽署正式合作協(xié)議intel牽頭建立教育產(chǎn)業(yè)界的教育方案推動(dòng)聯(lián)盟，于10月啟動(dòng)intel將力推硬件解決方案intel將力推教師培訓(xùn)計(jì)劃inte

8、l將力推emifintel將研究并推動(dòng)研究性學(xué)習(xí)支持平臺(tái)intel完全自費(fèi)實(shí)施上述舉措，將收益放于長(zhǎng)遠(yuǎn)五、emif1.1內(nèi)容簡(jiǎn)介24什么是emifemif是我國(guó)教育信息標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中的一個(gè)范例emif education management information system interoperability framework emif規(guī)范是為了使各類教育管理軟件之間能夠彼此交換和使用教育信息而制定的一套技術(shù)規(guī)范25emif的目標(biāo)應(yīng)用軟件只要符合emif規(guī)范就可以實(shí)現(xiàn)互操作只規(guī)范互操作行為，不影響應(yīng)用軟件內(nèi)在功能使互操作過(guò)程不受物理區(qū)域限制與操作系統(tǒng)無(wú)關(guān)，與傳輸協(xié)議無(wú)關(guān)，與程序語(yǔ)言無(wú)關(guān)26

9、emif引用的標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范sif schools interoperability framework教育管理信息化標(biāo)準(zhǔn) 第1部分：學(xué)校管理信息標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)規(guī)范27內(nèi)容結(jié)構(gòu)1. emif體系結(jié)構(gòu)2. emif報(bào)文規(guī)范3. emif數(shù)據(jù)規(guī)范281. emif體系結(jié)構(gòu)基本概念emif體系模型數(shù)據(jù)交換模式zis的功能代理的功能29基本概念區(qū)域區(qū)域是指互操作所覆蓋的范圍區(qū)域的范圍不受限制，可以小到一間學(xué)校，大到一個(gè)市、省、國(guó)家區(qū)域往往根據(jù)物理邊界來(lái)定義，如校園網(wǎng)、城域教育網(wǎng)典型的區(qū)域如學(xué)校、教育局30基本概念組件組件即區(qū)域中的應(yīng)用軟件，也稱為節(jié)點(diǎn)區(qū)域中的組件包括：zis、應(yīng)用軟件及其代理z

10、is（zone integration server）即區(qū)域集成服務(wù)器，是互操作的中介和管理器代理是應(yīng)用軟件與zis通信的接口，它可以集成在應(yīng)用軟件內(nèi)部，也可以開(kāi)發(fā)成獨(dú)立軟件31基本概念數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)據(jù)對(duì)象是在emif中用于交換的數(shù)據(jù)的信息語(yǔ)義的模式數(shù)據(jù)對(duì)象使用xml表示數(shù)據(jù)對(duì)象使用guid標(biāo)識(shí)示例32基本概念數(shù)據(jù)對(duì)象“學(xué)生基本信息”王向陽(yáng)2002092dm-xslb001dm-xx219860512.33基本概念報(bào)文報(bào)文是數(shù)據(jù)對(duì)象的載體，數(shù)據(jù)對(duì)象只有封裝在報(bào)文中才能夠傳遞報(bào)文使用xml表示報(bào)文使用guid標(biāo)識(shí)示例34 34dc87fe3261545a31905937b265ce01 199902

11、18 20:39:12 bnusis 報(bào)文示例35emif體系模型emif區(qū)域中各應(yīng)用軟件以代理作為接口，通過(guò)zis實(shí)現(xiàn)信息交換應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件aagentzis應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件bagentemif體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單示意圖體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單示意圖36emif典型架構(gòu)示例37數(shù)據(jù)交換模式請(qǐng)求-應(yīng)答模式對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)查詢操作發(fā)布-預(yù)約模式對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)更新操作（添加、刪除、修改）38代理b應(yīng)用軟件b代理a應(yīng)用軟件azis代理c應(yīng)用軟件c1. 代理a向zis提供數(shù)據(jù)對(duì)象2. 代理b向zis請(qǐng)求數(shù)據(jù)對(duì)象3. zis將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給代理a4. 代理a將應(yīng)答反饋給zis5. zis將應(yīng)答轉(zhuǎn)發(fā)給代理b提供報(bào)文請(qǐng)求報(bào)文請(qǐng)求報(bào)文應(yīng)答報(bào)文應(yīng)

12、答報(bào)文請(qǐng)求-應(yīng)答模式39代理b應(yīng)用軟件b代理a應(yīng)用軟件azis代理c應(yīng)用軟件c1. 代理b向zis預(yù)約數(shù)據(jù)更新事件2. 代理c向zis預(yù)約數(shù)據(jù)更新事件3. 代理a將數(shù)據(jù)更新發(fā)布到zis4. zis將數(shù)據(jù)更新同時(shí)發(fā)布到代理b和代理c事件報(bào)文預(yù)約報(bào)文1預(yù)約報(bào)文2事件報(bào)文發(fā)布-預(yù)約模式40zis的功能注冊(cè)代理存取控制轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文報(bào)文隊(duì)列服務(wù)建立安全通道41代理的功能編寫報(bào)文，發(fā)送給zis接收?qǐng)?bào)文，解析成數(shù)據(jù)流422. emif報(bào)文規(guī)范報(bào)文模式報(bào)文處理n報(bào)文循環(huán)n推/拉模式n報(bào)文安全n報(bào)文處理協(xié)議報(bào)文傳輸43報(bào)文模式emif_ack：用于通知是否已成功接收或處理報(bào)文emif_event：用于發(fā)布數(shù)據(jù)對(duì)象更

13、新事件emif_provide：用于提供數(shù)據(jù)對(duì)象emif_register：用于注冊(cè)代理emif_request：用于獲取數(shù)據(jù)對(duì)象emif_response：用于應(yīng)答對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的請(qǐng)求emif_subscribe：用于預(yù)約數(shù)據(jù)對(duì)象更新事件emif_systemcontrol：用于控制數(shù)據(jù)流動(dòng)emif_unprovide：用于取消對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的提供emif_unregister：用于取消注冊(cè)emif_unsubscribe：用于取消對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象更新事件的預(yù)約44報(bào)文循環(huán)報(bào)文循環(huán)是發(fā)生在代理與zis之間的循環(huán)只要發(fā)信方（代理或zis）發(fā)送一個(gè)報(bào)文給接收方（zis或代理），接收方一定要反饋一個(gè)emif_a

14、ck報(bào)文作為應(yīng)答45推/拉模式推/拉模式指代理與zis之間的通信模式推 push：zis將報(bào)文直接傳遞給代理拉 pull：zis等待代理的getmessage命令，然后將報(bào)文傳遞給zis代理向zis注冊(cè)時(shí)指定使用何種模式46報(bào)文安全代理可以要求zis在轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文時(shí)達(dá)到某種安全級(jí)別emif_authenticationlevel身份認(rèn)證級(jí)別emif_encryptionlevel加密級(jí)別47報(bào)文處理協(xié)議報(bào)文預(yù)處理（zis）注冊(cè)報(bào)文處理（zis）提供報(bào)文處理（zis）預(yù)約報(bào)文處理（zis）事件報(bào)文處理（zis）請(qǐng)求報(bào)文處理（zis）應(yīng)答報(bào)文處理（代理）48報(bào)文傳輸層報(bào)文傳輸層與報(bào)文處理層分離安全通道安全通道報(bào)文處理層報(bào)文處理層報(bào)文傳輸層報(bào)文傳輸層agent數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)zis報(bào)文處理層報(bào)文處理層報(bào)文傳輸層報(bào)文傳輸層數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)49報(bào)文傳輸層協(xié)議emif httpsemif https引用了http1.1rfc2616和tls1.0rfc2246emif https只采用http1.1的一個(gè)子集npost方法n200-ok響應(yīng)通知n不支持connection:upgrade或upgrade:xxx頭信息emif也支持使用其他類傳輸協(xié)議503. emif數(shù)據(jù)規(guī)范定義交換數(shù)